Заряженная частица, что разгоняется из состояния спокойствия в электрическом поле с разницей потенциалов 2 кВ, влетает в однородное магнитное поле под прямым углом к линиям индукции и описывает окружность, радиус которой 0,5м. Индукция магнитного поля равна 12,9 мТл. Определите удельный (q/m) заряд частицы.
Заряженная частица, что разгоняется из состояния спокойствия в электрическом поле с разницей потенциалов 2 кВ, влетает в однородное магнитное поле под прямым углом к линиям индукции и описывает окружность, радиус которой 0,5м. Индукция магнитного поля равна 12,9 мТл. Определите удельный (q/m) заряд частицы.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для того чтобы определить удельный заряд частицы, сначала найдем модуль заряда q частицы.
Силу Лоренца, действующую на заряженную частицу в магнитном поле, можно выразить следующим образом:
F = qvB
где F - сила Лоренца, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля.
В данном случае сила Лоренца является центростремительной силой, равной
F = m*v^2/R
где m - масса частицы, R - радиус окружности.
Таким образом,
mv^2/R = qv*B
mv/R = qB
Из условия задачи известны следующие данные:
R = 0,5 м
B = 12,9 мТл = 12,9 10^-3 Тл
ΔV = 2 кВ = 2 10^3 В
Ускоряющее напряжение связано с ускоряющей силой и зарядом частицы следующим образом:
qΔV = mv^2
Подставим найденное выражение для q в это уравнение:
(mv/R)ΔV = m*v^2
мv/RΔV = v^2
m/R*ΔV = v
m/RΔV = (qB)/R
mΔV = qB
q = m*ΔV / B
Подставим все известные значения:
q = m210^3 / (12,910^-3) = 155,04m
Таким образом, удельный заряд частицы q/m равен 155,04.